目前多類傳感器融合感知路線已成為絕大多數(shù)廠家共識(shí)，激光雷達(dá)通過發(fā)射激光來測(cè)量物體與傳感器之間精確距離，具有測(cè)距遠(yuǎn)、受環(huán)境光照影響小等特點(diǎn)，可彌補(bǔ)攝像頭和毫米波雷達(dá)的缺陷，顯著提升自動(dòng)駕駛系統(tǒng)安全性，被眾多車廠認(rèn)為是高級(jí)別自動(dòng)駕駛方案中必備的傳感器。

隨著芯片短缺逐步緩解和汽車智能化滲透率提升，2022年智能網(wǎng)聯(lián)汽車細(xì)分領(lǐng)域有望進(jìn)入量產(chǎn)元年。激光雷達(dá)方面：遵循“性能優(yōu)化+降本增效+下游需求旺盛“三大邏輯，前裝量產(chǎn)元年將至。測(cè)距方式ToF發(fā)展成熟，F(xiàn)MCW有望與ToF并存，掃描方式短期內(nèi)混合固態(tài)式有望前裝量產(chǎn)，長(zhǎng)期將從機(jī)械式向固態(tài)式演化。華為、大疆入局助推激光雷達(dá)降本增效，規(guī)模經(jīng)濟(jì)逐漸顯現(xiàn)，未來激光雷達(dá)價(jià)格有望下探至商業(yè)化量產(chǎn)上車水平。

短期應(yīng)用以半固態(tài)為核心的技術(shù)組合為主，未來向固態(tài)式方向發(fā)展 技術(shù)發(fā)展路線多元化

激光雷達(dá)掃描系統(tǒng)、激光器、探測(cè)器和整體測(cè)距原理均存在不同技術(shù)路線，導(dǎo)致總體技術(shù)路線繁多。掃描系統(tǒng)方面，機(jī)械式乘用車搭載概率低，主要瞄準(zhǔn) Robotaxi/Robotruck 市場(chǎng)；半固態(tài)式已跨越車規(guī)，開啟規(guī)?；瘧?yīng)用；未來純固態(tài)式（Flash、OPA）高度集成化，更具成本優(yōu)勢(shì)。激光器因半固態(tài)上量，短期將以 EEL 應(yīng)用為主，未來向VCSEL 陣列和光纖激光器的轉(zhuǎn)換進(jìn)程取決于固態(tài)式、1550nm 和FMCW 測(cè) 距 技 術(shù) 發(fā) 展 。 探 測(cè) 器 則 逐 步 采 取 高 增 益陣 列 結(jié) 構(gòu)（SPPC/SiPM）加強(qiáng)遠(yuǎn)距探測(cè)能力。

測(cè)距原理方面，ToF 為當(dāng)前市場(chǎng)主流，F(xiàn)MCW 大多處于原型機(jī)狀態(tài)，但性能優(yōu)勢(shì)明顯，發(fā)展?jié)摿薮蟆＼囕d激光雷達(dá)測(cè)距方法主要為 ToF（飛行時(shí)間）、FMCW （調(diào)頻連續(xù)波），能夠?qū)崿F(xiàn)室外陽(yáng)光下較遠(yuǎn)的測(cè)程（>100m）。ToF 原理是通過測(cè)量發(fā)射激光脈沖信號(hào)和反射信號(hào)的時(shí)間差來計(jì)算距離，在車載激光雷達(dá)上發(fā)展相當(dāng)成熟，是多數(shù)廠商的選擇。FMCW 發(fā)射連續(xù)激光而非脈沖， 其原理是將發(fā)射激光的光頻進(jìn)行線性調(diào)制，通過回波信號(hào)與參考光進(jìn)行相干拍頻得到頻率差，從而間接獲得飛 行時(shí)間反推目標(biāo)物距。

FMCW 性能理論優(yōu)勢(shì)明顯，車規(guī)量產(chǎn)尚待時(shí)日。FMCW 能夠解決 ToF 對(duì)背景輻射的抵抗力低，多用戶干 擾以及缺乏瞬時(shí)速度信息的缺點(diǎn)。FMCW 的信噪比高于 ToF，相同最大探測(cè)距離下所需激光的峰值功率約為 ToF 的 1/10000，因此對(duì)人眼更加安全。當(dāng)前市場(chǎng) FMCW 激光雷達(dá)大多處于概念機(jī)的階段，且根據(jù) Innoviz 路演說 明，F(xiàn)MCW 需用 1300nm-1550nm 波長(zhǎng)，雖然可以使用低成本的 PD 探測(cè)器，但需用 InGaAs 材料制作，再考慮 到較 ToF 復(fù)雜的信號(hào)處理電路，接收系統(tǒng)整體成本較高；發(fā)射端低成本、大批量低相位噪聲的激光器制造也是 當(dāng)下難題，目前 Aeva、Mobileye 等公司在研發(fā) FMCW 激光雷達(dá)，Mobileye 預(yù)計(jì)需要等到 2025 年以后才能量產(chǎn)。

具體來講，預(yù)計(jì)半固態(tài)+EEL+SPPC/SiPM 是近期乘用車激光雷達(dá)采取的主要組合，固態(tài)式方案下 Flash+VCSEL+SPPC/SiPM 與OPA+FMCW 具有較好發(fā)展前景。

高等級(jí)自動(dòng)駕駛中激光雷達(dá)不可或缺多傳感器融合感知大勢(shì)所趨

自動(dòng)駕駛智能化程度隨等級(jí)提高，L3 處于分水嶺。從 L0 級(jí)（純由駕駛員控制）至 L5 級(jí)（完全自動(dòng)駕駛），級(jí)別越高，車輛的自動(dòng)化程度越高，駕駛員參與越小，駕駛員的信息輸入交由更多車載 傳感器的獲取與處理來替代。盡管 Tesla 堅(jiān)持純視覺自動(dòng)駕駛方案，但從安全性角度，基于攝像頭的視覺方案在暗光、環(huán)境大光比以及雨水遮擋的情況下容易失效，且深度學(xué)習(xí)算法難避免長(zhǎng)尾效應(yīng)。從商業(yè)角度，大多數(shù)廠商缺乏 Tesla的數(shù)據(jù)和算法積累，跟隨 Tesla 方案難免處于被動(dòng)境地。目前多傳感器融合感知路線已成為絕大多數(shù)廠家共識(shí)，激光雷達(dá)通過發(fā)射激光來測(cè)量物體與傳感器之間精確距離，具有測(cè)距遠(yuǎn)、受環(huán)境光照影響小等特點(diǎn)，可彌補(bǔ)攝像頭和毫米波雷達(dá)的缺陷，顯著提升自動(dòng)駕駛系統(tǒng)安全性，被眾多車廠認(rèn)為是高級(jí)別自動(dòng)駕駛方案中必備的傳感器。激光雷達(dá)單車搭載量亦將隨自動(dòng)駕駛等級(jí)同步上升，綜合第三方機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè)，L3 至少需要 1 臺(tái)激光雷達(dá)，L4 則需要 2-4 臺(tái)，L5 需 要 4 臺(tái)以上。

激光雷達(dá)市場(chǎng)處于爆發(fā)前夕，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)發(fā)展有超越早先預(yù)期可能

審核編輯：符乾江